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中建三局科技创新引领绿色智慧建造

2021-06-24 16:10:38来源:中华建设网   
核心摘要:6月24日,以“绿色建筑 共创美好生活”为主题的中国建筑科学大会暨绿色智慧建筑博览会,在国家会展中心(天津)开展。中建三局参展,并邀请了上下游生态圈中的近百家企业赴展会观展。
        6月24日,“绿色建筑 共创美好生活”为主题的中国建筑科学大会暨绿色智慧建筑博览会在国家会展中心(天津)开展。中建集团排头兵连续多年排名中国建筑业竞争力200强第一名的中建三局参展,并邀请了上下游生态圈中的近百家企业赴展会观展。


 

本次展会,中建三局分别设置了室内展厅和室外展区,展示区域共计2000平方米,将举办新基建背景下的智慧园区与智慧城市建设论坛、新型建筑工业化创新发展论坛。其中,室内展厅以“新时代的中国智造”为主题,主要展示的是中建三局在自主创新、绿色智能、高科技装备等领域的前沿成果室外展区,则以“科技智造美好生活”为主题,集中展示了建筑工业化及智能建造两大领域的代表技术与成果。


火神山雷神山医院建造技术、大国重器、装配式建造、智慧工地、智慧城市、智慧社区……一项项科技成果、建造技术以及城市问题解决方案,彰显了中建三局近年来践行绿色发展理念的具体实践

“中建三局将完整准确全面贯彻新发展理念,致力于为建筑业低碳、节能、智慧化、高质量发展贡献更多经验。”中建三局党委副书记、总经理李琦介绍。

 

揭秘“两山”医院快速建造秘诀

进入位于S1馆建筑实施综合解决方案的中建三局展厅,映入眼帘的就是火神山雷神山医院模型和建设历程视频图片它们与安全帽、防护服、工牌等建设实物一起,带领观众回到了2020年春天,武汉疫情期间“两山”医院建设的场景。

2020年春,武汉成为新冠肺炎疫情的“风暴眼”在接到“两山”医院建设任务后,中建集团党组第一时间向全系统发出动员令,并由中建三局担当主力中建三局制定“小时制”现场作战地图,倒排工期计划,实现数百家参建单位、上千道工序、几万名建设者的无缝对接、穿插作业;应用装配式建造技术,像搭积木一样让医院“拔节生长”。设计“鱼骨”状布局,降低交叉感染风险;搭建5G及云平台技术为医院植入“智慧大脑”;安装负压系统为气流“导航”,给医院穿上“防护铠甲”。最终仅用时10天建成火神山医院,12天建成雷神山医院,“两山”医院运行中实现了医护人员“零感染”、医院运行“零事故”、医疗废弃物“零污染”、重症患者“低死亡率”的奇迹。2020年4月15日,火神山雷神山医院休舱闭院,分别收治患者3059人、2011人,治愈患者分别达2961人、1941人,成为武汉战疫乃至全国战疫走向胜利的坚强支点。


依托“两山”医院建设实践中建三局总结出以模块化设计、污染防扩散、防渗漏、现代信息技术等为代表的“新冠”肺炎应急医院快速建造关键技术,经鉴定整体达到国际领先水平形成标准规范 10 余项,出版《现代医疗建筑综合施工技术与总承包管理》《肺炎疫情下应急医院快速建造关键技术》专著2部,获得国家专利授权100余项,软件著作权40余项,在核心期刊发表论文80余篇,获评省部级以上工法20余项。


中建三局将“两山”医院建设管理经验、先进技术充分运用于疫后公共医疗卫生工程建设中,疫后在全国承接医疗类工程80余个,其中不乏国家重大公共卫生事件医学中心、省级重大疫情救治基地这样的标志性工程、民生工程,助力国家及区域公共卫生体系强化”中建三局副总经理侯玉杰介绍。


在本次展览的举办地天津,由中建三局承建的天津市重大疫情救治基地——天津市第一中心医院新址扩建项目,就是中建三局运用“两山”建设经验和技术的典型代表。其设置的“平疫结合”区兼顾平时与疫情时的医疗服务内容,采用“三区两通道”设计,设置负压系统,当重大疫情发生时,快速转换医疗救治功能,承担区域内重大疫情患者集中救治任务,一夜间病区可快速划分为污染区、半污染区和洁净区,空气开启“导航”模式,由洁净区流向污染区。


“平疫结合”区严格按照医疗流程要求,设置负压病房360床,负压隔离病房50床。做好洁污分流、医患分流规划,确保合理组织气流,避免流线交叉。预留功能转化基础条件,制定转化方案。转化方案中选择施工方便、快捷,选择可拼装的板材等材料快速完成由平时功能向疫情时功能的调整。

住院楼新增导轨滑道式装配式门板,平时紧贴走道墙板,疫情时可移动至指定位置,结合病房内增设的隐藏式电动升降风口,以满足负压要求。

 

大国重器“空中造楼机”拔高天际线


环视展厅,“空中造楼机”受到众多观众围观这个由中建三局自主研发的“大国重器”,全称为“超高层建筑智能化施工装备集成平台”,它在全球首次将大型塔机和安全防护、临时消防、临时堆场等施工设备、设施直接集成于施工平台上,共用支点,同步顶升,犹如一个设在空中的建筑工厂,可覆盖4层半高度,承载力达数千吨,能抵抗14级飓风。随着“造楼机”的爬升,各项工艺逐层进行,从下到上形成工厂流水线,逐层完成钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑、混凝土养护等工作,让百米高空的建筑施工作业如履平地,实现三天一个结构层的施工速度,极大提升了建筑施工的标准化、集成化、智能化水平。

目前,该装备已成功应用于中国结构第一高楼—天津117大厦(597米)、北京第一高楼—中国尊(528米)、华中第一高楼—武汉绿地中心(475米)、西南在建第一高楼—成都绿地中心(468米)等多个超高层工程,不断刷新中国城市天际线。过去10年来,依托于这些工程的应用,中建三局对“空中造楼机”4次提档升级,使其成为代表中国建造最高科技水平的‘大国重器’,先后获得近20项国家专利、7项省部级以上科学奖励。
 

在空中造楼机模型的顶部4台塔吊集成于一个底座旋转不停,如同在楼顶搭建了一个“旋转餐厅”。它是中建三局自主研发的另一科技成果“整体自动顶升廻转式多吊机集成运行平台”,它将大小搭配的多台塔机组合安装在廻转平台基座上,每台塔机可绕平台中心,实现360°全方位覆盖,减少塔机特别是超大吨位塔机的投入,通过布置不同级别的大型塔吊,充分发挥不同塔机的特性,每台塔机除自转外,可随平台360°旋转移位与整体顶升,实现塔机配置优化、效率提升。塔机工效提高30%,设备投入及附着、爬升等措施费用节省30%~40%。


此外,中建三局还自主研发了“桥梁造桥机”“住宅造楼机”“磁力缓降安全逃生装置等多项“黑科技”助力绿色建造水平的提升

领略拥有千里眼和顺风耳的“智慧工地”

摄像头可自动识别火焰和安全帽,物联网数控中心实时监控施工现场,“思考”的云平台系统如同“工地大脑”……这些黑科技已经在多个中建三局项目上线应用。


中建三局总承包公司总工程师余地华介绍,工地“千里眼”实际是物联网数控中心,设备监控、水电监控等10余个监测子系统的后台集中在这里,可随时掌握现场作业情况。
  

“智慧工地”不仅有“千里眼”,还有“顺风耳”。消防烟感报警系统可以自动识别室内烟雾浓度,一旦超标,对应的指示灯就会亮起。现场扬尘噪音监控设备,实时监控、分析环境数据。比如,扬尘超过阈值就能“唤醒”喷淋设备,给工地降尘;智能水电监测子系统能准确定位漏水、漏电位置。

 

智慧工地的另一体现是塔吊吊钩可视化系统和防碰撞系统,通过该系统的驾驶室显示器,塔吊驾驶员可以清楚看到塔吊吊钩周边环境。每台塔吊还都有一个“黑匣子”,能通过全景摄像头关注周边塔吊的运行轨迹,一旦离得太近就会强制“刹车”,保证塔吊安全运营。


智慧工地系统将人员、设备、物料、安全、质量、进度等8项要素集于一体,形成智慧工地“战斗指挥部”,可分析局势、发号施令。一系列“黑科技”的应用为项目高质、高效履约保驾护航。

基于BIM智慧工地云平台管理系统、物联网智慧管理技术都被广泛应用于项目,还有智能点检、智能地磅、云筑收货管理系统及慧眼AI技术应用助力项目高效建设,5G+智慧工地建设理念在中建三局正在被深入践行。


装配式建造让造房子如同“搭积木”


在中建三局室外展区,一栋看似普通的幼儿园,中建三局科创公司总工程师潘寒向来宾介绍:这座幼儿园叫武汉同心花苑幼儿园,是“十三五”国家重点研发计划——绿色建筑及建筑工业化重点专项成果。

这座11米高的幼儿园共3层,分南楼、北楼两个单体,中间采用钢连廊连接。项目采用的是装配式“搭积木”的原理,所有构件在工厂生产好,运到工地现场组装而成,施工现场不产生建筑垃圾以及湿作业,完全避免了粉尘扬沙问题。

传统施工中,梁、板、柱在现场浇筑,幼儿园采用大跨度预应力装配式框架结构体系,采用全装配式施工,外墙、楼梯、楼板等采用模块化预制,再将它们拼接在一起,类似搭积木。现场操作人员减少一半,但整体施工效率却提升两倍。

在生产制造方式上,梁、板、柱等均为不出筋构造,采用工厂预制,加工便捷简易,现场从工艺到控制等环节各种支撑结构和湿作业大量减少,对模板加工减少了多项控制精度需求,拼装简单,不仅极大降低了人工成本和模具制造成本,降低建筑能耗,减少建筑垃圾,更能有效保证建筑质量、提高建造速度。据粗略统计,该项目施工共节约钢材10%,节约木材80%,节约水资源50%左右,减少施工废弃物约70%。


现场还展示了建筑工业化的代表项目——湖北省首例装配式剪力墙项目中建壹品新苑、实现“三天一层楼”极限建造速度的沌口六村等。


“沌口六村项目装配率高达56.2%,项目团队根据图纸及现场情况反复优化构件发货及吊装顺序,打破常规顺序,为后续工作提供作业面的构件先吊装,进行提前穿插作业,最终实现‘三天一层楼’的极限建造速度。”潘寒介绍。

项目的高效建造离不开强大的部品构件供应,展会上还展示了装配式建筑PC构件工厂生产线模型。中建三局自主研发了双循环流水线、立体生产线等多种行业技术领先的高效生产线,在工效提升上不断实现突破。这些生产线在汉南厂得到了很好地应用,汉南厂年设计生产产能超过10万立方米预制构件,可满足建筑面积150万到200万平方米项目同时施工的需求。是中建集团目前在运营工厂中建厂速度最快、产业工人队伍最多、单日产能最高的工厂,工厂产业工人于2020年获得了全国装配式职业技能竞赛冠军。中建三局科创公司PC工厂正全力向智能制造迈进,自主研发“工厂云”智慧信息系统,研发集成信息化、BIM、物联网、云计算和大数据等技术,不断提升机械化和信息化水平。


据了解,中建三局在项目实施过程中坚持“高效、智慧、绿色”的建筑工业化理念,已建立由“绿色设计”、“绿色生产”、“绿色施工”组成的绿色发展产业链。采用装配式建筑的方式建设,通过集成设计,工厂加工预制,在现场拼装到位,不仅质量可靠,还大大加快了施工速度,减少了建筑垃圾和扬尘污染。


造型奇特“啤酒桶”专克高原反应

现场一个平躺的巨型“啤酒桶”令观众大感好奇。这是中建三局自主研发的应用于西藏地区的特种居住空间青藏高原平均海拔4000多米,其高海拔环境恶劣,具有低温、低压、低氧、强紫外线辐射等特点,导致该地区人口密度不足全国平均人口密度的7%,严重制约了该地区开发建设。


中建三局积极响应国家战略,创新提出采用增压补氧方式改善高原居住环境的理念,研制了高海拔宜居屋,即(“零”海拔屋),30分钟内可将高海拔地区人居环境指标调节至“零”海拔相当水平,有效解决了高原反应问题,打造了“类平原”式宜居环境。


“零”海拔屋采用模块化、标准化设计,实现模块任意组合、自由拓展,实现不同场景的空间需求;集成了增压补氧系统、气流组织系统、安全冗余系统、能源管理系统等智能化系统,可满足多人长期居住、办公、运动、会议等不同功能需求。


2020年12月,研发团队在西藏那曲(海拔4483米)完成了实地验证试验,试验结果表明,“零”海拔屋内大气压力、含氧浓度、温湿度等关键性人居指标达到平原地区水平,有效解决了高原生理不适等问题,可为重点工程建设、国防建设、旅居生活提供基础保障。

“智慧”电梯解决超高层施工垂直运输难题


中建三局室外展区还重点展出了国家“十三五”重点研究计划——单塔笼循环防护运行施工电梯技术。循环电梯系统由附着系统、旋转换轨系统、导轨架和梯笼、供电系统、综合调度及安全保障系统组成,打破传统单个梯笼“直上直下” 的运行方式,改为多个梯笼“左上右下”的循环运行方式,单个导轨架上同时运行多部梯笼,从而成倍提高导轨架的运输能力。


该项技术在多个方面进行了技术创新,单轨多笼循环运行施工电梯整体设计技术实现了多部梯笼循环运行新模式,实现了导轨架地上运行和地下室检修功能分区;高精度旋转换轨技术,实现梯笼在高空旋转180°变换轨道;分段供电技术解决多梯笼循环运行时的电压降等技术难题;群控调度系统技术,实现多部梯笼群体控制及高效调度;多级安全控制系统技术,保障多梯笼循环运行时的安全;微曲线梯架设计与应用技术,能适应超高层建筑外立面的变化,减少进站平台距离,节省材料成本,在提高电梯运行安全水平的同时,节能环保有效解决了超高层垂直运输难题。

打造智慧社区标杆 引领新型智慧城市建设


中建三局智能公司党委书记、总经理陈应介绍,借助互联网、物联网、大数据的数字化技术,中建三局团队为小区量身定制了智慧社区管理平台、智慧物业管理平台等多款平台,实现人、物、云服务在数字世界的智能融合,为居民提供高效化、便捷化的智能服务,带来全新生活体验。

深圳市罗湖“二线插花地”棚户区项目是深圳最大棚户区,中建三局基于人工智能、大数据、物联网等技术,运用20余万个感知末梢,实现社区内的人、车、物,环等要素的感知,以及物联数据接入、分发、汇聚,打造智慧社区新生态。

作为智慧城市服务商,中建三局还提供智慧城市全面解决方案。秉承以人为本、内生发展的建设理念,融合大数据、物联网、人工智能等技术,打造智慧园区、智慧政务、智慧交通、智慧医疗等全系列产品,构建智能事务处理和智能服务的绿色宜居智慧城市。


依托北京中建·大兴之星项目,中建三局完成中建三局智瓴•智慧园区平台,该平台是自主可控的智慧园区综合管理平台,紧贴智慧园区应用,满足园区产业各种业务场景需求,提供专业的应用与设备数据集成、共享、应用方案。

贵阳清镇城市智慧停车场项目为国内示范性的城市级智慧生态停车场,探索通过城市AI中心平台、城市智能交互云平台,实现城市停车场时空一张图、车位一键搜、一键缴费充值、精准车位导航、停车场推荐、车位预约等功能。


在湖北省第二届园林博览会的主会场地——荆州园博园打造F5G-绿色无源全光网,网络传输和交换过程全部通过光纤实现,无需供电,绿色环保。与5G一起,构成了“天上一张网、地上一张网”新格局。


据悉,中建三局还将于6月26日举办新基建背景下的智慧园区与智慧城市建设论坛、新型建筑工业化创新发展论坛两场论坛,展望新基建浪潮下智慧产业设计规划、建设实施、运营及未来发展趋势,分享数字化设计、信息化管理平台、施工智造装备创新研发成果。

中建三局企业简介

中建三局是世界最大投资建设集团——中建集团旗下最具竞争力的核心成员企业,1965年7月成立于“三线建设”时期,是全国首家行业全覆盖房建施工总承包新特级资质企业,2020年新签合同额近6000亿元,全口径营业收入跨越3000亿元大关,连续多年排名中国建筑业竞争力200强第一名,达到世界500强第301位标准。


从缔造“三天一层楼”的“深圳速度”,书写中国改革开放代名词,到创造“中国速度”,10天、12天建成火神山、雷神山医院,成就世界建筑史上新奇迹;从承建全国三分之二省区市第一高楼,不断刷新中国城市天际线,到建功“一带一路”,布局全球50多个市场,中建三局始终秉承“敢为天下先,永远争第一”的精神,为客户提供全产业链解决方案和建筑全生命周期服务。

中建三局累计荣获15项国家科技进步奖,273余项鲁班(国优)奖,正朝着“成为最具价值创造力的世界一流投资建设集团”的愿景阔步前进。(作者: 王腾 邓红武 武念 彭焕)

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